שיטות ייצור ועיבוד מתכות
בדף זה מתוארות השיטות העיקריות לעיבוד מתכות וייצור מוצרי מתכת, הרלוונטיות לייצור טבעות.
יציקה (casting)
בשיטה זו מחממים את המתכת למצב נוזלי ויוצקים אותה לתבנית בעלת הצורה הרצויה. ביציקה קשה לשמור על איכות וצפיפות אחידות של החומר (ומכאן גם על חוזק אחיד) בזמן הקירור והחזרה למצב מוצק, בעיקר בגלל קצבי הקירור השונים בחלקי החומר הפנימיים והחיצוניים. ניתן לשפר זאת על ידי קירור מדורג ומאולץ. לשם כך נדרשת טכנולוגיה יקרה ועלות הטבעות גבוהה. לכן שיטה זאת אינה מקובלת כיום לייצור טבעות.
שיחול - אקסטרוזיה (extrusion)
שיטה המשמשת לייצור פרופילים, מוטות, צינורות ללא תפר ובאופן כללי מוצרים ארוכים בעלי פרופיל קבוע. בשיטה זו מותך החומר (סגסוגת או פולימר מונו-קומפוננטי) ונמשך/נדחס דרך חריר (דיזה) בצורתו של הפרופיל המבוקש. הניתן לקבל בשיטה זו מוצרים ברמתגימו רגבוהה ובאיכות אחידה לכל האורך (בהזנחת בלאי ששל הדיזה). המוטות המשמשים חומר גלם לייצור טבעות מיוצרים בשיטה זו.
חישול (forging)
זו השיטה המשמשת כיום כמעט באופן בלעדי לייצור טבעות.
חישול הוא שינוי צורת המתכת המקורית על ידי לחץ, המופעל על ידי מכבש גדול. לייצור טבעות בשיטה זו לוקחים מוט מתכת, חותכים לאורך הרצוי, מכופפים לצורה המבוקשת ואז מבצעים את החישול ע"י לחיצתו לתוך תבנית עד לקבלת הצורה הרצויה. בנוסף עוברת הטבעת תהליך גימור בו משייפים קצוות חדים. אח"כ קודחים חורים ומרכיבים את השער.
החישול מתבצע בשתי צורות: חישול קר וחישול חם (cold forge, hot forge).
בחישול חם בו מחממים את מוט סגסוגת האלומיניום ל-420°C ואז מבצעים את הלחיצה (החומר מתרכך בחימום ונדרש כוח קטן יותר לשינוי הצורה מאשר בחישול קר).
חישול קר (טמפ' חדר) בו נדרש כוח רב יותר ללחיצת החומר לצורתו הסופית, אבל הבעיה של שינוי נפח כתוצאה מחימום וקירור לא קיימת.
טיפולים נוספים לאחר חישול חם:
- טיפול תרמי: לאחר עיצוב הטבעת היא עוברת טיפול תרמי לשיפור החוזק הכולל השרייה בתמיסה של כ 480°C לשעתיים וקירור במים.
- זיקון (aging): התיישנות בטמפ' של כ 120°C למשך יממה וקירור סופי באוויר (זה מה שמסמל T6 במספר הסגסוגת של אלומיניום).
- אנודיזציה (Anodizing): חלק מהטבעות מטופלות בתהליך אנודיזציה. העברת זרם חשמל בטבעת הנמצאת בתמיסת כרום חומצי יוצרת על פני השטח של הטבעת שכבה של אלומיניום מחומצן. בד"כ צובעים אח"כ את הטבעת והיא עוברת תהליך איטום נוסף ע"י אנודיזציה נוספת בתמיסת חומצה גופריתית (או במים מזוקקים לטבעות לא צבועות). בסופו של תהליך הטבעת פגיעה פחות לקורוזיה.
נראה כי בטבעות תהליך זה משמש בעיקר לצביעה ולא להגנה על הטבעת מאחר ובד"כ לא כל הטבעת עוברת את התהליך (לעיתים רק גוף הטבעת, לעיתים רק השער).
תרמו לדך זה: מיכה יניב, דורון נצר ואחרים...
